陳 林 ,方俊杰 ,孟 剛 ,肖圣兵 ,秦 明 ,萬 陽
(1.安徽省公安廳物證鑒定中心,安徽 合肥 230061;2.安徽醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院臨床病理中心,安徽合肥 230022)
死亡時(shí)間推斷是法醫(yī)病理學(xué)科研和實(shí)踐的重要難題之一,但是受死者個(gè)體差異、致死方式及死亡后多種因素的影響,準(zhǔn)確推斷死亡時(shí)間較為困難。前期研究[1]利用死者小腸內(nèi)容物遷移距離對死亡時(shí)間進(jìn)行推斷,因受個(gè)體差異、進(jìn)食食物種類、進(jìn)食量、就餐后活動等因素影響,其胃腸消化時(shí)間及功能差異較大,建立的回歸方程較為復(fù)雜,尚缺乏動物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步證實(shí)。建立標(biāo)準(zhǔn)化動物模型并通過改變相關(guān)因素,觀察研究對象的變化,已成為法醫(yī)動物實(shí)驗(yàn)學(xué)研究的重要方法。本研究通過模擬SD大鼠一次性飽食進(jìn)餐后小腸內(nèi)容物遷移距離動物模型的適宜條件,建立大鼠胃腸消化速度理想的動物模型,以期探討在動物實(shí)驗(yàn)中利用小腸內(nèi)容物遷移距離推斷死亡時(shí)間的合理性并獲得理論依據(jù)。
普通級健康雌性SD大鼠32只,6~8周齡,體質(zhì)量180~220g,購自安徽省實(shí)驗(yàn)動物中心,恒溫(25℃)飼養(yǎng)于動物房。
1.2.1 分組及進(jìn)食習(xí)慣適應(yīng)性訓(xùn)練
大鼠于動物房適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對照組,實(shí)驗(yàn)組分為餐后 1、2、3、4、5 h 組,每組6只,對照組2只。各組分籠飼養(yǎng)于同一間動物房。本研究所用實(shí)驗(yàn)動物方案符合安徽醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物倫理委員會相關(guān)規(guī)定。
參照文獻(xiàn)[2]對所有大鼠進(jìn)食習(xí)慣進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練,每日上午8時(shí)給予動物中心標(biāo)準(zhǔn)顆粒飼料(加新鮮的水煮雞蛋),上午9時(shí)撤去飼料,禁食5 h后,于下午14時(shí)給予飼料自由進(jìn)食,至晚上20時(shí)撤去食物開始禁食,飼養(yǎng)過程中始終不禁水。依此方法飼養(yǎng)大鼠1周,每日記錄各組大鼠產(chǎn)出糞粒的大致數(shù)量及密度,證實(shí)大鼠消化功能正常,滿足實(shí)驗(yàn)條件。
1.2.2 模型建立
建模前所有大鼠禁食但不禁水24h(前一日上午撤去飼料至次日上午給予飼料),保證實(shí)驗(yàn)動物胃腸充分排空。各實(shí)驗(yàn)組同時(shí)給予標(biāo)準(zhǔn)顆粒飼料及新鮮的水煮雞蛋,對照組繼續(xù)禁食不禁水。1h后將各實(shí)驗(yàn)組置于新墊料鼠籠內(nèi),繼續(xù)給予滅菌的雙蒸水自由飲水,此時(shí)作為末次進(jìn)餐時(shí)間。 分別于餐后 1、2、3、4、5h用頸椎脫臼法處死各組大鼠,對照組于實(shí)驗(yàn)組餐后1 h和5h各處死1只。
作大鼠劍突下腹部正中切口,提取大鼠全胃及全段小腸(自胃食管交界至回盲瓣結(jié)腸上方2~4cm處),將腸管按“S”形無牽拉及擠壓自然擺放于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方格(20 cm×16 cm)內(nèi),分別拍照記錄胃腔及小腸的充盈情況以及內(nèi)容物的顏色和性狀。用徠卡819取材刀片沿胃小彎、小腸的長軸打開胃及腸管,充分暴露各組大鼠的胃腸內(nèi)容物。
參照前期研究[1]的實(shí)驗(yàn)方法,觀察胃腸內(nèi)容物的種類、性狀,胃內(nèi)有無可辨的固體成分,胃內(nèi)容物是否軟化和糜化以及小腸內(nèi)液體的色澤變化,找出有效分段的“空白區(qū)”(僅有少量液體成分,無固體顆粒及有形成分),比較小腸空白區(qū)兩端腸內(nèi)容物成分在種類、性狀及色澤上的不同,并分別拍照固定。
對各組大鼠小腸全長和小腸內(nèi)容物實(shí)際遷移距離進(jìn)行測量,同時(shí)將各實(shí)驗(yàn)組單位時(shí)間小腸內(nèi)容物遷移的實(shí)際距離占小腸全長的百分比作為相對距離。由于實(shí)驗(yàn)組進(jìn)食后胃未完全排空,測量胃幽門括約肌至腸管內(nèi)容物前端的距離,內(nèi)容物末端在胃內(nèi);對照組(持續(xù)禁食)胃完全排空,測量胃幽門括約肌至腸管內(nèi)容物末端的距離,此時(shí)腸管內(nèi)容物前端已進(jìn)入大腸。
用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,運(yùn)用單因素方差分析實(shí)驗(yàn)組各組間差異,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
實(shí)驗(yàn)大鼠小腸全長68.1~88.0 cm,平均為(79.4±3.2)cm,小腸直徑 0.3~0.6cm。
對照組2只大鼠胃腔空虛,胃呈“J”形(圖1A),胃腔以及胃幽門括約肌至腸管內(nèi)容物末端區(qū)域(空白區(qū))肉眼可見稀薄的淡黃色或黃色小腸液,胃幽門括約肌至腸管內(nèi)容物末端的距離分別為47.6cm和59.1cm,空白區(qū)之后可見墨綠色或深褐色顆粒狀固體有形物,排列較緊密(圖1B)。
餐后1 h組大鼠胃呈“C”形,胃腔均充盈飽滿(圖1C),胃內(nèi)充滿未消化的食物,食物開始軟化,呈黃綠色(圖1D);餐后2h組,胃內(nèi)食物開始糜化,食物顆粒進(jìn)一步變細(xì),顏色由黃綠色變?yōu)橥咙S色(圖1E);餐后3 h組胃排空較前明顯,食糜呈土黃色,空白區(qū)較前明顯縮短且部分腸內(nèi)容物分界不清,但仍可分辨;餐后4 h組小腸內(nèi)容物呈深褐色顆粒狀,空白區(qū)較前明顯縮短(圖1F);餐后5h組胃腔大小與對照組相仿或略大(圖1G),胃十二指腸內(nèi)僅剩少量已消化食糜,小腸空白區(qū)極短,幾乎與末次進(jìn)餐內(nèi)容物(墨綠色顆粒狀物)相連(圖1H)。各實(shí)驗(yàn)組大鼠小腸內(nèi)容物的性狀詳見表1。
各實(shí)驗(yàn)組大鼠小腸內(nèi)容物的遷移距離詳見表1。
餐后1h組小腸內(nèi)容物實(shí)際遷移距離為1.7~3.3cm,相對遷移距離為2.5%~4.2%;餐后2h組小腸內(nèi)容物實(shí)際遷移距離為9.6~15.2cm,相對遷移距離為11.9%~18.7%;餐后3h組小腸內(nèi)容物實(shí)際遷移距離為15.0~23.1cm,相對遷移距離為19.3%~26.5%;餐后4h組小腸內(nèi)容物實(shí)際遷移距離為27.5~30.6cm,相對遷移距離為35.3%~38.1%;餐后5h組小腸內(nèi)容物實(shí)際遷移距離為37.5~47.4cm,相對遷移距離為48.1%~56.1%。大鼠小腸內(nèi)容物遷移距離隨餐后時(shí)間延長逐漸變長,各實(shí)驗(yàn)組間的實(shí)際和相對遷移距離比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
圖1 大鼠胃和小腸內(nèi)容物情況
表1 各實(shí)驗(yàn)組大鼠小腸內(nèi)容物性狀及遷移距離(n=6,±s)
表1 各實(shí)驗(yàn)組大鼠小腸內(nèi)容物性狀及遷移距離(n=6,±s)
餐后5h 墨綠色 顆粒狀 42.2±4.2 52.4±3.6
前期研究[1]通過對非正常死亡案件中死者小腸內(nèi)容物遷移距離的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并對胃腸內(nèi)容物性狀及排空情況進(jìn)行觀察,結(jié)合可能存在的影響因素,推斷受害者死亡時(shí)間。但由于受進(jìn)食習(xí)慣、食物種類、進(jìn)食量、餐后運(yùn)動情況、年齡、體質(zhì)、健康狀況、飲酒及服藥情況等諸多因素的影響,死亡時(shí)間推斷的計(jì)算方法較為復(fù)雜。盡管食物在胃及小腸內(nèi)消化、吸收、運(yùn)動理論研究[3]已較為成熟,國內(nèi)也有較多關(guān)于藥物影響胃腸消化功能的報(bào)道和動物實(shí)驗(yàn)研究[4-6],多數(shù)通過液體灌胃建模。但我們認(rèn)為液體直接灌胃可能對胃腸蠕動功能影響較大,無法滿足對胃腸內(nèi)容物性狀變化的目檢及對小腸內(nèi)容物遷移距離測量的要求。由于SD大鼠具有群居優(yōu)勢,但成年雄鼠性情兇猛,同籠飼養(yǎng)會互相撕咬,本實(shí)驗(yàn)建模前需對大鼠進(jìn)行適應(yīng)性飼養(yǎng),成年雌雄大鼠隨機(jī)分配同籠飼養(yǎng)時(shí),雌鼠可能變?yōu)榉N鼠,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果均有影響,故本研究采用性格較為溫順的雌鼠作為研究對象,選用饑餓后自然進(jìn)食(一次性飽餐)的方式,盡可能模擬正常大鼠的進(jìn)食習(xí)慣及餐后活動規(guī)律。同時(shí),相同周齡健康大鼠在相同環(huán)境下飼養(yǎng)排除了進(jìn)食習(xí)慣、食物種類、餐后運(yùn)動情況等因素的影響。
本研究發(fā)現(xiàn),成年雌性健康SD大鼠胃排空時(shí)間約為5 h,通過禁食不禁水24 h后自由進(jìn)食1 h可成功建立理想的、可用于固定及測量小腸內(nèi)容物遷移距離的動物模型。雖然實(shí)驗(yàn)大鼠小腸總長度差異較大,但小腸內(nèi)容物遷移距離(實(shí)際距離和相對距離)隨餐后時(shí)間延長逐漸變長,總體呈時(shí)序性變化,提示食物在大鼠胃及小腸中消化和吸收需要一定時(shí)間,胃的排空受胃內(nèi)促進(jìn)排空因素及小腸抑制排空因素的影響間斷進(jìn)行。在林小玉[7]的研究中,通過膠囊內(nèi)鏡對克羅恩病患者和體檢健康者胃腸排空時(shí)間進(jìn)行研究,結(jié)果提示食物在胃及小腸均需要較長時(shí)間消化排空,且在疾病狀態(tài)下胃腸排空平均時(shí)間存在差異。本研究動物模型研究結(jié)果表明,利用胃腸內(nèi)容物性狀及小腸內(nèi)容物遷移距離推測大鼠餐后存活時(shí)間具有一定合理性和可操作性,為法醫(yī)學(xué)鑒定實(shí)踐中利用小腸內(nèi)容物遷移距離推斷死亡時(shí)間提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。但本實(shí)驗(yàn)動物數(shù)量較少,尚存在一定的局限性,需后期擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證。
本研究成功建立了雌性SD大鼠胃腸排空的動物模型,其操作簡單、重復(fù)性好,為進(jìn)一步研究其他因素(食物種類、環(huán)境溫度)對大鼠小腸內(nèi)容物遷移距離變化奠定了基礎(chǔ)。